JPH07238739A

JPH07238739A - 開閉体の駆動制御装置

Info

Publication number: JPH07238739A
Application number: JP6030691A
Authority: JP
Inventors: Koichi Shigematsu; 重松　　孝一; Osamu Kawanobe; 川野辺　　修
Original assignee: OI SEISAKUSHO CO Ltd; Ohi Seisakusho Co Ltd
Current assignee: OI SEISAKUSHO CO Ltd; Mitsui Kinzoku ACT Corp
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JP2818108B2

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動機構による窓ガラス等の開閉体の閉動停
止直後に、開閉体によって人体等の挾み込みが生じるこ
とを防止して、安全性を充分に確保することができる開
閉体の駆動制御装置を提供すること。【構成】電動モータ２２の一方向の回転によって窓ガ
ラスが上昇し、電動モータ２２の一方向の回転が停止す
る窓ガラスの上昇動作停止時に、窓ガラスが所定の挾み
込み監視範囲内に位置して監視位置検出手段３４が第１
の検出信号Ｓ₁ を出力していること、および窓ガラスの
上昇動作が所定の安定時間を越えずに閉動時間検出手段
３５が第２の検出信号Ｓ₂ を出力していることを条件と
して、挾み込み予防制御手段３２が電動モータ２２を所
定量だけ他方向に回転させて窓ガラスを下降させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、開閉体の駆動制御装置
に係り、さらに詳しくは、閉動する開閉体によって異物
が挾まれることを防止する安全機能を備えた開閉体の駆
動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の駆動制御装置としては、例え
ば、自動車の窓ガラス（開閉体）を開閉すべく、それを
電動モータの駆動力によって昇降させる駆動機構を制御
するための制御装置が知られており、そのモータを一方
向に回転させることにより窓ガラスが上昇し、それを他
方向に回転させることにより窓ガラスが下降する。

【０００３】従来、このような制御装置としては、単
に、上昇操作スイッチがＯＮ操作されている間、窓ガラ
スを閉じるべくモータを一方向に回転させ、その上昇操
作スイッチがＯＦＦ操作されたときにモータの回転を停
止させるものがある。また、他の制御装置としては、窓
ガラスの上昇中に、その窓ガラスによって人体等が誤っ
て挾み込まれたか否かを監視し、それらの挾み込みがあ
った場合に、窓ガラスの上昇を直ちに停止させるべくモ
ータの回転を停止させて、安全性を確保するようにした
ものもある。このような装置は、人体等の挾み込みを検
出するために、例えば、窓ガラスの上昇時の閉動抵抗の
増大に起因する電動モータの駆動電流の変化などを監視
して、その駆動電流が所定のしきい値を越えたときに、
人体等の挾み込みがあったと判定してモータの一方向の
回転を停止させる構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御装置の内、前者のものにあっては、モータの一
方向の回転が停止された直後、窓ガラスの慣性や駆動機
構の設計上の遊び等によって窓ガラスがわずかに上昇
（オーバーラン）してから完全に停止するため、そのオ
ーバーラン中に、予期しない人体等の挾み込みが生ずる
おそれがあった。

【０００５】一方、後者の制御装置にあっては、モータ
の一方向の回転が停止された後は、挾み込みが生じたか
否かの監視をしなくなるため、モータの一方向の回転が
停止された直後のわずかな窓ガラスの上昇（オーバーラ
ン）時に人体等の挾み込みが生じた場合、その挾み込み
を検出することができず、安全性が確保できなくなるお
それがある。

【０００６】本発明の目的は、駆動機構による窓ガラス
等の開閉体の閉動停止直後に、開閉体によって人体等の
挾み込みが生じることを防止して、安全性を充分に確保
することができる開閉体の駆動制御装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の開閉体の駆動制
御装置は、開閉体を開動および閉動させる駆動機構を制
御する開閉体の駆動制御装置において、前記開閉体が閉
動限位置近傍を含む所定の挾み込み監視範囲内に位置し
たときに第１の検出信号を出力する監視位置検出手段
と、前記駆動機構による前記開閉体の閉動停止時に、前
記第１の検出信号が出力されていることを条件として前
記開閉体を所定の挾み込み予防量だけ開動させる挾み込
み予防制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の開閉体の駆動制御装置は、窓ガラス等
の開閉体の閉動停止時に、その開閉体が所定の挾み込み
の監視範囲内にあることを条件として、所定量だけ開閉
体を開動させることにより、開閉体の閉動停止後、その
開閉体の閉動が完全に停止するまでのオーバーラン中
に、予期しない人体等の挾み込みが生じることを防止し
て、安全性の充分な確保を実現する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例は、自動車のサイドドアの窓ガラス
（開閉体）を開閉すべく昇降させるための昇降装置とし
ての適用例である。

【００１０】図１は、本実施例の昇降装置（開閉体の駆
動制御装置）１０を備えた自動車のサイドドア１の概略
側面図であり、昇降装置１０には、窓ガラス２に取付け
られたキャリア３をガイドレール４に沿って昇降させる
駆動機構２０が備えられている。本例の駆動機構２０
は、キャリア３に連結されたワイヤ２１を電動モータ
（駆動源）２２の正逆転によって矢印Ａ₁ ，Ａ₂ 方向に
移動させることにより、キャリア３と共に窓ガラス２を
昇降させる構成となっている。電動モータ２２には、そ
の回転数に応じたパルス信号（モータパルス（図４
（ｅ）参照））を出力する回転センサ２３（図２参照）
が備えられている。また、サイドドア１の内側には、窓
ガラス２を昇降操作するためのスイッチ操作部２４が備
えられている。これらの電動モータ２２，回転センサ２
３およびスイッチ操作部２４は、制御装置３０に接続さ
れている。

【００１１】図２において、３１は、操作スイッチ２４
の操作状態、および後述する挾み込み予防制御手段３２
と挾み込み検出部Ａからの制御信号によって、モータ２
２を駆動制御するためのモータ制御手段である。操作ス
イッチ２４には、窓ガラス２を上昇させるときにＯＮ操
作されてＵＰ信号を出力するＵＰスイッチ（図４（ａ）
参照）と、窓ガラス２を下降させるときにＯＮ操作され
てＤＯＷＮ信号を出力するＤＯＷＮスイッチ（図４
（ｂ）参照）が備えられている。制御手段３１は、ＵＰ
信号が出力されたときに、図示しないＵＰリレーをＯＮ
としてモータ２２を一方向に回転させ、ＤＯＷＮ信号が
出力されたときに、図示しないＤＯＷＮリレーをＯＮと
してモータ２２を他方向に回転させる。また、挾み込み
予防制御手段３２は、後述するように、信号Ｓ₁ ，Ｓ
₂ ，Ｓ₃ に基づき、モータ制御手段３１を介してモータ
２２を制御する。

【００１２】３３は、回転センサ２３からのパルス信号
をカウントすることによって、窓ガラス２の昇降位置Ｐ
を検出するための位置カウンタ（位置検出手段）であ
る。この位置カウンタ３３は、窓ガラス２が上昇限位置
Ｐ₀ （図１参照）にあるときにカウント値を「０」と
し、窓ガラス２の下降に応じて回転センサ２３から出力
されるパルス信号をカウントアップし、また、窓ガラス
２の上昇に応じてカウントダウンする。したがって、窓
ガラス２が下降限位置Ｐ_MAX （図１参照）にあるとき
は、そのカウント値が最大となる。３４は、位置カウン
タ３３のカウント値に基づいて、昇降の限界位置Ｐ₀ ，
Ｐ_MAX のそれぞれから所定の距離ずつ離れた位置Ｐ₁ か
らＰ_n 間の監視範囲Ｌ内に窓ガラス２が位置しているか
否かを検出するための監視位置検出手段であり、その監
視範囲Ｌ内に窓ガラス２が位置しているときに第１の検
出信号Ｓ₁ を出力する。監視範囲Ｌは、挾み込みが生じ
るおそれのある範囲である。

【００１３】３５は、タイマーＴ₁ （図４（ｇ）参照）
を備えた閉動時間検出手段であり、後述するように、操
作スイッチ２４のＵＰスイッチがＯＮとなったときにタ
イマーＴ₁ が起動し、そのＵＰスイッチのＯＮ状態が第
１の安定時間ｔ₁ 継続したときに、タイマーＴ₁ がタイ
ムアップする。そして、そのタイマーＴ₁ がタイムアッ
プするまでは、第２の検出信号Ｓ₂ （図２参照）を出力
する。３６は、タイマーＴ₂ （図４（ｆ）参照）を備え
た停止時間検出手段であり、後述するように、操作スイ
ッチ２４のＵＰスイッチがＯＦＦとなったときにタイマ
ーＴ₂ が起動し、その後第２の安定時間ｔ₂ が経過した
ときに、タイマーＴ₂ がタイムアップして第３の検出信
号Ｓ₃ （図２参照）を出力する。

【００１４】挾み込み検出部Ａにおいて、３７は、回転
センサ２３のパルス信号の出力周期を演算することによ
って窓ガラス２の閉動速度（上昇速度）を検出するため
の周期演算部（速度検出手段）である。挾み込み検出手
段３８は、演算部３７によって検出された窓ガラス２の
上昇速度（閉動速度）、およびカウンタ３３のカウント
値に基づいて、窓ガラス２の上昇中における人体等の挾
み込みの有無を検出する。その検出方法としては、種々
の方法を採用することができる。その検出方法としては
以下の例を挙げることができる。

【００１５】第１の挾み込み検出方法窓ガラス２の位置Ｐ毎に対応する通常時の標準的な上昇
速度（比較基準速度）を設定しておいて、窓ガラス２の
位置Ｐ毎に、その標準的な上昇速度と、演算部３７によ
って検出された上昇速度とを比較して、後者の上昇速度
が前者の上昇速度よりも所定速度以上遅くなったとき
に、挾み込みが生じたと判定して検出信号Ｓ₀ を出力す
る。窓ガラス２が上昇を開始した直後は、その上昇速度
が安定しないため、その不安定な期間中は挾み込みの検
出動作はしない。このように検出動作をしない期間を以
下「マスク時間ｔ₀ 」という。また、窓ガラス２が監視
範囲Ｌ中を上昇しているときを挾み込みの検出動作期間
とする。なお、標準的な上昇速度は、予め設定、または
実際に窓ガラス２を上昇させた際の検出速度に基づき自
動的に学習して設定する。

【００１６】第２の挾み込み検出方法窓ガラス２の位置Ｐ毎に対応する通常時の標準的な上昇
速度変化率（比較基準速度変化率）を設定しておいて、
窓ガラス２の位置Ｐ毎に、その標準的な上昇速度変化率
と、演算部３７によって検出された現時点の上昇位置で
の上昇速度とに基づいて、次の時点の上昇位置での上昇
速度を予測し、その予測速度と、その時点で検出された
上昇速度とを比較して、後者の上昇速度が前者の上昇速
度よりも所定速度以上遅くなったときに、挾み込みが生
じたと判定して検出信号Ｓ₀ を出力する。窓ガラス２が
上昇を開始した直後は、その上昇速度が安定しないた
め、その不安定な期間（マスク時間ｔ₀ ）中は挾み込み
の検出動作はしない。また、窓ガラス２が監視範囲Ｌ中
を上昇しているときを挾み込みの検出動作期間とする。
なお、標準的な上昇速度変化率は、予め設定、または実
際に窓ガラス２を上昇させた際の検出速度に基づき自動
的に学習して設定する。

【００１７】その他の挾み込み検出方法モータ２２に流れる電流を監視し、そのモータ２２に大
きな負荷が掛って所定値以上の過電流が流れたときに、
挾み込みが生じたと判定して検出信号Ｓ₀ を出力する。
窓ガラス２の上昇開始時点では、モータ２２に比較的大
きな起動電流が流れるため、その起動電流が流れる間
（マスク時間ｔ₀ ）は挾み込みの検出動作はしない。ま
た、窓ガラス２が監視範囲Ｌ中を上昇しているときを挾
み込みの検出動作期間とする。

【００１８】以上のようにして、挾み込み検出手段３８
は、挾み込みの検出時に検出信号Ｓ₀ を出力する。モー
タ制御手段３１は、その検出信号Ｓ₀ が出力されたとき
に、モータ２２の回転を停止させる。

【００１９】次に、動作について説明する（図３，図４
参照）。

【００２０】まず、操作スイッチ２４のＤＯＷＮスイッ
チ（図４（ｂ）参照）のＯＮ操作によってＤＯＷＮ信号
が出力されたときは、ステップＳ１，Ｓ２からＳ３に進
み、モータ制御手段３１がモータ２２を他方向に回転さ
せて、窓ガラス２を下降させる（ＤＯＷＮ動作）。一
方、ＵＰスイッチ（図４（ａ）参照）のＯＮ操作によっ
てＵＰ信号が出力されたときは、検出手段３５のタイマ
ーＴ₁ を起動し（ステップＳ４）、モータ制御手段３１
がＵＰリレーをＯＮとして、窓ガラス２の上昇動作（Ｕ
Ｐ動作）を開始する（ステップＳ５）。その後、マスク
時間ｔ₀ が経過し（ステップＳ６）、かつ窓ガラス２が
挾み込みの監視範囲Ｌ内に位置していること（ステップ
Ｓ７）を条件として、挾み込み検出手段３８が前述した
ような挾み込みの検出動作をする（ステップＳ１１）。

【００２１】窓ガラス２が監視範囲Ｌ内に位置していな
いときは、ＵＰ信号が出力されなくなったこと（ステッ
プＳ８）、または窓ガラス２が上昇限位置Ｐ₀ にまで上
昇したこと（ステップＳ９）を条件として、ＵＰリレー
をＯＦＦとして上昇動作を停止する（ステップＳ１
０）。なお、マスク時間ｔ₀ は、窓ガラス２が下降限位
置Ｐ_MAX から位置Ｐ_n まで上昇するために必要な上昇時
間よりも長く設定されている。したがって、ステップＳ
８は、窓ガラス２が位置Ｐ₁ と上昇限位置Ｐ₀ との間を
上昇しているときにのみ実行されることになる。

【００２２】挾み込みの検出動作（ステップＳ１１）
は、ＵＰ信号の出力が継続している間は続行し（ステッ
プＳ１２）、その検出動作中に挾み込みが検出されたと
きは、前述したように検出信号Ｓ₀ が出力されて、モー
タ２２の回転が停止する。

【００２３】挾み込みの検出動作中に、ＵＰスイッチ
（図４（ａ）参照）がＯＦＦ操作されてＵＰ信号が出力
されなくなったときは、タイマーＴ₁ がタイムアップし
ているか否かを判定する（ステップＳ１３）。タイマー
Ｔ₁ がタイムアップしているとき、つまり窓ガラス２の
上昇動作の開始後、第１の安定時間ｔ₁ 以上経過してい
るときは、その上昇動作を停止する（ステップＳ１
０）。なお、時間ｔ₁ はマスク時間ｔ₀ よりも若干長く
設定されており、後述するように窓ガラス２の上昇停止
後、若干量だけ下降動作させる挾み込み防止動作を窓ガ
ラス２の上昇停止毎に頻繁に繰り返すことによる駆動機
構２０等の機械的な劣化を考慮し、その劣化を抑えかつ
安定した挾み込み防止動作が実行できるような時間とさ
れている。

【００２４】一方、タイマーＴ₁ がタイムアップしてい
ないとき、つまり第２の検出信号Ｓ₂ が出されていると
きは、ＵＰリレーをＯＦＦにして上昇動作を停止させて
から（ステップＳ１４）、以下のような挾み込み防止動
作をする。

【００２５】すなわち、まず、検出手段３６のタイマー
Ｔ₂ を起動し、それがタイムアップするのをまって、つ
まり第２の安定時間ｔ₂ の経過をまって（ステップＳ１
６）、ＤＯＷＮリレーをＯＮにして窓ガラス２を下降動
作させる（ステップＳ１７）。時間ｔ₂ は、窓ガラス２
の上昇動作の停止後、それがオーバーランして完全に停
止するまでの時間に設定されている。したがって、窓ガ
ラス２が完全に停止した後、それを下降動作させること
になり、駆動機構２０の特にワイヤ２１に掛かる負荷が
軽減されることになる。

【００２６】そして、窓ガラス２が所定の挾み込み予防
量下降したことを条件として（ステップＳ１８）、ＤＯ
ＷＮリレーをＯＦＦにして窓ガラス２の下降を停止させ
る（ステップＳ１９）。その場合の窓ガラス２の下降量
は位置カウンタ３３のカウント値に基づいて検出し、ま
た挾み込み予防量は、例えば、第２の安定時間ｔ₂ 分に
相当する窓ガラス２の移動量程度に設定されている。

【００２７】結局、窓ガラス２の上昇動作の停止時に、
(I) 窓ガラス２が監視範囲Ｌ内に位置していること、(I
I)第１の安定時間ｔ₁ が経過したことを条件として、所
定の挾み込み予防量だけ窓ガラス２を下降させることに
なる。したがって、窓ガラス２の上昇動作の停止後、そ
の窓ガラス２のオーバーラン中における予期しない人体
等の挾み込みが防止されることになる。

【００２８】なお、(II)の第１の安定時間ｔ₁ の経過を
条件とせずに、(I) のみを条件として、窓ガラス２の上
昇動作の停止時に、所定の挾み込み予防量だけ窓ガラス
を下降させるようにしてもよい。また、挾み込み検出部
Ａは必ずしも備えなくてもよい。

【００２９】図５は、窓ガラス２の閉動位置（上昇位
置）と閉動速度（上昇速度）との関係を示す。また、図
６（ａ), (ｂ）は、挾み込み防止動作時の窓ガラス２の
閉動速度と閉動負荷の変化の一例を示す図である。すな
わち、本例は、位置Ｐ_A にて窓ガラス２の上昇動作が停
止した直後に、人体等の挾み込みを検出する間もなくそ
の挾み込みが生じ、それから窓ガラス２がオーバーラン
して位置Ｐ_B にて完全に停止後、前述した挾み込み防止
動作によって図６（ａ）中の点線で示すように窓ガラス
２が位置Ｐ_A まで下降されて戻された場合の例であり、
窓ガラス２が位置Ｐ_A まで戻されることによって、強い
挾み込みが回避されることになる。また、挾み込みを解
除しないまま、その位置Ｐ_A から窓ガラス２を再び上昇
させたときには、図６（ａ）に示すように負荷が急上昇
し、マスク時間ｔ₀ を経過した位置Ｐ_C の時点にて直ち
に挾み込みが検出され、閉動負荷が比較的小さい時点つ
まり強く挟み込まない時点にて閉動が停止することにな
る。

【００３０】図７（ａ), (ｂ）は、挾み込み防止動作を
行なわない場合の従来例を示す。すなわち、閉動位置Ｐ
_A ′にて窓ガラス２の上昇動作が停止した直後に、人体
等の挾み込みを検出する間もなくその挾み込みが生じ
て、それから窓ガラス２が位置Ｐ_B ′までオーバーラン
してから完全に停止した場合、その位置Ｐ_B ′にて挾み
込みの状態が保たれてしまう。また、挾み込みを解除し
ないまま、その位置Ｐ_B′から窓ガラス２を再び上昇さ
せたときには、図７（ｂ）に示すように、マスク時間ｔ
₀ を経過した位置Ｐ_c ′の時点にて挾み込みが検出さ
れ、閉動負荷が比較的大きくなった時点、つまり挾み込
みがさらに強くなった時点にて閉動が停止することにな
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の開閉体の駆
動制御装置は、窓ガラス等の開閉体の閉動停止時に、そ
の開閉体が所定の挾み込みの監視範囲内にあることを条
件として、所定量だけ開閉体を開動させる構成であるか
ら、開閉体の閉動停止後、その開閉体の閉動が完全に停
止するまでのオーバーラン中に、予期しない人体等の挾
み込みが生じることを防止して、安全性を充分に確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を備えた車両用ドアの概略側
面図である。

【図２】図１に示す制御装置のブロック構成図である。

【図３】図１に示す制御装置の制御手順を説明するため
のフローチャートである。

【図４】図１に示す制御装置の作動タイミングを説明す
るためのタイムチャートである。

【図５】図１に示す窓ガラスの閉動位置と閉動速度との
関係の説明図である。

【図６】図１に示す制御装置による挾み込み防止動作の
一例を説明するための作動特性図である。

【図７】従来の制御装置による挾み込み防止動作の一例
を説明するための作動特性図である。

【符号の説明】

１０昇降装置（開閉体の駆動制御装置）２０駆動機構２２電動モータ３０制御装置３２挾み込み予防制御手段３３位置カウンタ（位置検出手段）３４監視位置検出手段３５閉動時間検出手段３６停止時間検出手段Ｓ₁ 第１の検出信号Ｓ₂ 第２の検出信号Ｓ₃ 第３の検出信号

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【手続補正書】

【提出日】平成７年２月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉体を開動および閉動させる駆動機構
を制御する開閉体の駆動制御装置において、前記開閉体が閉動限位置近傍を含む所定の挾み込み監視
範囲内に位置したときに第１の検出信号を出力する監視
位置検出手段と、前記駆動機構による前記開閉体の閉動停止時に、前記第
１の検出信号が出力されていることを条件として前記開
閉体を所定の挾み込み予防量だけ開動させる挾み込み予
防制御手段とを備えたことを特徴とする開閉体の駆動制
御装置。
【請求項２】前記駆動機構による前記開閉体の閉動開
始時点から停止時点までの時間が所定の第１の安定時間
よりも短いときに第２の検出信号を出力する閉動時間検
出手段を備え、前記制御手段は、前記駆動機構による前記開閉体の閉動
停止時に、前記第１，第２の検出信号が出力されている
ことを条件として前記開閉体を所定量だけ開動させるも
のであることを特徴とする請求項１に記載の開閉体の駆
動制御装置。
【請求項３】前記駆動機構による前記開閉体の閉動停
止時点からの経過時間が所定の第２の安定時間を越えた
ときに第３の検出信号を出力する停止時間検出手段を備
え、前記制御手段は、前記駆動機構による前記開閉体の閉動
停止時に、前記第１，第３の検出信号が出力されている
ことを条件として前記開閉体を所定量だけ開動させるも
のであることを特徴とする開閉体の駆動制御装置。